Introdução à Informática CPU Prof. Filipo Studzinski Perotto 2009 Organização Funcional Unidade Central de Processamento (CPU) Memória Principal Interfaces (barramentos E/S) 2 Processamento Processador (CPU) Unidade Central de Processamento Memória (Armazenamento Primário) Registradores Memória Cache Interna Memória Cache Externa Memória RAM Barramento E / S das placas 3 Processador Centro de atividade do computador Consiste em circuitos elétricos Interpreta e executa instruções de programa. Comunica-se com os dispositivos de entrada, saída e armazenamento. Através dos programas, transforma dados em informação. Unidade de Controle (UC) Unidade Lógica e Aritmética (ULA) 4 Sistema Central CPU/microprocessador Unidade de Controle Controla o fluxo de informações entre todas as unidades do computador e executa as instruções na seqüência correta Unidade Aritmética e Lógica (UAL) Realiza operações aritméticas (cálculos) e lógicas (decisões), comandada por instruções armazenadas na memória Fica em uma placa de circuitos chamada placa-mãe (“motherboard”) Clock (relógio) Os microprocessadores trabalham regidos por um padrão de tempo determinado por um clock gera pulsos a intervalos regulares a cada pulso uma ou mais instruções internas são realizadas 5 Placa Mãe 6 Barramento 7 8 Arquitetura do Processador 9 Memória Armazenamento Primário Usado para guardar dados temporariamente Depois que eles são recebidos do dispositivo de entrada e antes de serem processados. Depois que eles são processados e antes de serem liberados para o dispositivo de saída. Armazenamento temporário (volátil): Os dados contidos na memória se perdem se a energia cair ou se o programa for fechado. Os programas em execução também ficam carregados na memória primária. 10 Linguagem do Computador Sinais Elétricos Bits (dígitos binários) Bytes (8 bits) Símbolos e Instruções 11 Bits e Bytes BInary digiT menor unidade de informação 1 : ligado (ON) / 0 : desligado (OFF) 12 Instruções Programa seqüência de instruções Computador analisa e executa uma a uma Execução ocorre na ULA, sob coordenação da UC Na execução: instruções e dados estão na memória são trazidos da memória para a CPU UC analisa a instrução 13 Instruções Uma instrução é constituída basicamente de: código de operação endereço dos operandos Cód. de operação End. do 1º operando End. do 2º operando 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 MOV 9 R21 14 Categorias de Instruções Instruções de E/S Instruções de transferência da memória pra CPU, de um registrador para outro Instruções Aritméticas leituras de fita, disco magnético, gravação etc adição, subtração, multiplicação, divisão Instruções Lógicas e de Fluxo E (AND), OU (OR), NÃO (NOT) IF, GOTO 15 Exemplo de uma operação = some 010... = variável A 1ª posição da memória 110.. = variável B 2ª posição da memória 111... 3ª posição da memória 16 Introdução à Informática CPU Prof. Filipo Studzinski Perotto 2009